荧光法红外溢油检测报警系统在华池油田的应用

贾荣琨 王晨宇

摘要：随着原油产量的蒸蒸日上，在数智化油田的大背景下，依托技术手段保障原油平稳输油，防患油气管道泄漏已越发不可忽视。针对此问题，华池油田采用厂部推广的荧光法红外溢油检测报警系统，使得原油集输平稳受控。本文讨论了荧光法红外溢油检测的工作原理、系统功能、逻辑架构及其应用效果评价。

关键词：荧光法 油气泄漏 溢油检测 报警

1概况

1.1 基本概述

随着数字化油田向数智化油田的转变，依托技术手段保障原油生产运行已成为大趋势。华池油田地处甘肃省华池县柔远镇境内，区域构造上位于陕北斜坡南部，目前管理油水井 口，管理各大小站库共计21座，日产油已突破 万吨，是长庆油田采油二厂的主力生产区之一。

1.2 现状分析

2021年华池作业区目前临近河道的站库为4座，占比19%;河道管线输油跨越为6条，占比67%;所以对临近河流的管道输油检测报警已成为华池油田的管理难点。

2系统功能分析

2.1系统需求分析

对不能及时发现漏油进入水系，造成巨大的经济损失和恶劣的社会影响;不能兼容于其他系统，造成系统庞杂不满足油田公司未来消灭信息孤岛的长期目标;溢油报警系统安全性可靠性要求高，不能应断电造成系统停工的漏报。该系统是集重点水源原油泄漏监控、网络数据、视频于一体的远程监测、监控预警指挥系统;系统对碳氢化合物和其它有机溶剂实时监测，使得现场泄漏早期报警和及时补救成为可能。

2.2 工作原理及优点

关键设备及原理：荧光溢油检测探头以一秒间隔向说面发射紫外射线，根据含油物质造成回波反射的不同而触发报警系统。

技术优点：1、识别精度高，可识别1微米厚度油膜;

2、识别范围广，原油汽油柴油甚至是植物油脂都在其识别范围内;

3、功耗低产生的数据量小，仅2W功率20K/S数据量，偏远地区可通过太阳能供电、4G传输。

2.3 系统功能

荧光法溢油检测功能：系统通过荧光法能够主动检测到水面细微油膜、通过网络主动触发附近站点及生产调度中心的声光报警系统并像手机发送信息提醒;系统支持视频核实溢油情况，视频记录保持，实时远程调度指挥;系统支持风、电互补技术在意外停电互补保证设备正常运行，不發生漏报情况;溢油监控平台可满足开放性、可扩展性等原则，系统可独立工作，也可以接入SCADA系统、采油厂视频监控系统作为子模块工作。平台兼容多路多种报警信号接入。

油泄漏检测仪功能：系统通过荧光法能够主动非接触式（最远10米）检测到水面细微（1uM）油膜、具有精度高、易维护、可以在漏油早期就进行报警，可在事情失去控制前做出反应。

远程非接触溢油光学探测器功能（ROW）：ROW系统主动产生一束脉冲紫外光照射被测目标并激发目标的任何油分子。使用油的本身的紫外荧光特性，ROW准确的监测油的出现并报警提醒操作人员;在大多数情况下ROW将接在有线电源和数据线上运行。然而对于难以达到的野外位置，ROW也可以使用太阳能电池板和无线信号传输方式工作;ROW很方便进行网络组态，每一个监测点都可以任意交叉连接入监视系统，提供全方位实时监测。

2.4设备组成

油泄漏检测仪装置，分辨率<1uM的油膜可被检测到;紫外荧光LED寿命长达5年，功率<2W;多种信号输出：RS-485/232;继电器信号、LAN、W-LAN，可选GSM-5G;工作温度-30度/60度与被测物体距离0.3-10M。

数字高清摄像机（2DC7423IW）：400万智能球机;红外夜视照射距离150米;23倍数字变焦。风电互补（MAX-600W）：功率300W，电压V，重量9.5KG，尼龙纤维叶片，叶片直径1.16米，1.5米/秒启动风速，2.0米/秒切入风速，最大承受风速30米/秒，机身全铝合金;单晶硅太阳能电池组件，转换率18%以上，最大电压：36V，最大电流8.3A，300W/块，CE、TUV认证。使用寿命20年以上;能免维护太阳能专用锂电池，400WH/块，-20度-60度温度范围使用，使用寿命8-10年，带加热。

3 系统应用

3.1 荧光法溢油检测系统安装

为做好江边水域溢油监控检测，我们对庆十二转跨柔远河的陈307-293出油管道跨越安装一套荧光发溢油检测报警系统，该系统安装后，便投入使用，通过荧光探头对河流照射紫外光线检测油膜，并安装高清视频监控，接入SCADA系统实现实时监控报警，做到源头管控。

3.2 溢油检测系统报警软件

软件主界面一左边是点位列表，中间是视频组画面，右边是 报警数据。系统通过生产网固定IP直接登录，无需安装程序，外网不可见，实现平台监控视频本地存储（可不与场站视频共存）;视频监控控制界面采用400万像素数字高清星光夜视球型摄像机，即便夜晚触发报警后通过摄像头仍可清晰验证是否是危险性溢油，并存储记录画面。

软件主界面二，调度中心显示所有监测点位视频画面，作业区只显示本区域检测点位视频及报警信息。

软件界面三是系统扫描水面时间间隔、识别油膜厚度等数值可调节;同时可检测监控点区域温度、大气压力、空气湿度等数据指标。如果某站点检测到油污触发报警系统，左侧绿色正常符号将变成红色报警符号并闪动，同时将输出一条报警历史记录（箭头所指）。已实现调度中心声光报警、溢油监控点附近站点SCADA系统声光报警。

4 总结评价

（1）荧光法红外溢油检测报警系统在华池油田庆十二转陈307-293出油管道跨越安装投运至今，红外荧光法可检测包括原油、矿物油、汽车用油、汽轮机油、燃料油、气体燃料、喷气燃料及植物油在内的多种含油物质，检测油膜厚度可达1uM，准确率高。

（2）软件系系统均可实现厂、站三级报警、SCADA系统联动报警，能早期发现溢油进入河道水面。

荧光法红外溢油检测报警系统在厂内其他区块甚至国外被广泛使用，我区经过一年多的使用，效果达到预期。